Какой свет любят суккуленты? Создаем световое меню 

Суккуленты — это широкая группа растений, принадлежащая к разным семействам. Большинство из них существенно отличается от привычных культур как по виду, так и физиологии. Но всех суккулентов объединяет общая черта — мясистые органы, которые запасают большие объемы воды. Такое эволюционное решение помогает выживать в засушливых регионах, где осадки выпадают редко, но по расписанию. 

Фотосинтез суккулентов также уникален. Он адаптирован для работы в условиях дефицита влаги, что буквально переворачивает процесс усвоения CO2. Подробнее о том, как функционируют данные механизмы, и меняет ли это подход к световому режиму — далее в статье.

Чтобы понять насколько фотосинтез суккулентов отличается от всего остального, коротко рассмотрим два типа фиксации растениями углерода в процессе фотосинтеза. А именно - фотосинтез С3 и С4 типа.

*** Фиксация углерода – это способ, которым растения удаляют углерод из атмосферного углекислого газа и превращают его в органические молекулы, такие как углеводы.

Большинство растений из средних широт, в том числе из России, относятся к C3 типу. Его суть в том, что углекислый газ попадает через открытые устьица в клетки, где в процессе фотосинтеза запасается в виде углеводов.

Такой обходной путь решает сразу две задачи:

- Первая. В результате C3 фотосинтеза, кроме углекислого газа, фиксируется кислород, что негативно сказывается на продуктивности растений. C4 путь организован так, что кислород просто не может быть включен в цепь преобразований.

- Вторая. Клетки обкладки, куда в итоге попадает углекислый газ, расположены вокруг проводящих пучков.

Условия засушливых мест обитания направили развитие суккулентов в особое русло — с одной стороны им нужно защищаться от потери воды, с другой, блокировать излишнее поступление света. Для сохранения влаги растения сформировали сочные листья, масса которых на 90-95% состоит из воды. Снаружи их окутывает дополнительный барьер в виде толстой кутикулы. Она работает сразу в обе стороны — воде мешает выйти из растения, а жестким солнечным лучам проникнуть внутрь. 

От чрезмерного облучения суккуленты защищаются разными способами. Некоторые из них образуют на поверхности листьев сизый налет, который легко смазать пальцами. Поэтому такие виды нужно трогать аккуратно — это важно как для здоровья растения, так и для его декоративных качеств.

Другой способ защиты от света — форма листьев или, точнее сказать, побегов. Многим знакомы плоские кактусы, например, опунция. Считается, что такая форма предохраняет растение от потери воды — несомненно это так. Но есть и другая причина такого строения. Суть в том, что когда солнце в зените, его энергия проходит как-бы сквозь кактус. Но стоит светилу приблизиться к горизонту, меняется направление и интенсивность падающих лучей — тогда опунция всей своей площадью начинает принимать их энергию. Подобных механизмов защиты много, сюда же относятся колючки, волоски и прочие приспособления.

Различаются суккуленты и по способу хранения запасенной воды. На рисунке внизу показано, как меняется положение водоносной ткани (гидренхима) относительно фотосинтезирующей (хлоренхима) у разных видов растений.

Конечно, это в той или иной степени влияет на усвоение света. Чем глубже спрятана фотосинтезирующая ткань, тем больше энергии теряется на пути к ней. У литопса, например, такая ткань вообще находится под землей, куда свет попадает через «окна» гидренхимы.

Может сложиться впечатление, будто суккулентам не нужно много света, раз они так активно от него защищаются. И правда в том, что эти растения стали заложниками своего оборонительного комплекса — лучистой энергии приходится буквально пробиваться сквозь барьеры. Поэтому в домашних условиях, чтобы суккуленты активно росли и развивались, им нужна досветка или расстановка на южном окне.

Для большего понимания данной темы, обратимся к исследованию группы ученых из Южной Кореи — они выращивали на гидропонике суккуленты разных видов. Эксперимент был организован таким образом, что растения получали 10 часов солнечного света и дополнительно 3 или 6 часов искусственного с интенсивностью 60 и 120 мкмоль/м2/с. То есть помимо контроля всего 4 варианта. Задачей эксперимента было выяснить, какая интенсивность и продолжительность облучения подходит для быстрого роста с сохранением декоративных качеств растений. По итогу ученые заключили, что для трех из четырех видов лучше использовать 6 часовую досветку при 120 мкмоль/м2/с.

Стоит внести пояснения: эксперимент был организован в зимнее время, которое для большинства суккулентов сопряжено с периодом покоя. Исследователи сообщают, что температуру окружающей среды поддерживали на уровне 15°С. В таких условиях много света не нужно. Кроме того, большинству суккулентов рекомендовано находиться при таких температурах, 10-15 градусов, в зимний период. Это необходимо, чтобы весной они зацвели. В противном случае растения будут годами находится на вегетативной стадии. Кроме температуры цветению способствует короткий фотопериод, около 12 часов.

С повышением температуры нужно увеличивать интенсивность света. Но важно понимать, что не все суккуленты выдерживают длительное воздействие прямых солнечных лучей, особенно в начале жизни. Если растения находятся в условиях полной светокультуры, то лучше начать с интенсивности 200 мкмоль/м2/с при температуре 20-25°С. Суккуленты с ярко выраженной светозащитой, вроде сизого налета на листьях или поверхностно расположенной гидренхимой, как у литопса, выдерживают более интенсивное облучение.

Суккуленты часто размножают вегетативно, как правило, листовыми черенками. Но получить растение из семян также возможно. В “журнале экология растений” опубликована статья, где показана зависимость прорастания семян и наличия света. Ученые получили подтверждение своей гипотезы, что данный процесс сопряжен с размером семян — чем они больше, тем слабее реагируют на свет.

Логика здесь следующая, в крупном семени сосредоточено много питательных веществ. А значит у ростка есть возможность пробиться сквозь толщу земли к свету. В маленьких семенах запас питания быстро закончится, и они не смогут добраться до поверхности. Поэтому наличие света как-бы сообщает будущему растению: «Все нормально, ты наверху, у тебя есть шансы выжить».

Дать четкие рекомендации по тому, какой спектр больше подходит для суккулентов, сложно. И на то есть несколько причин. Первая, суккуленты представлены растениями не только разных видов, но и разных семейств. Вторая, данная область науки попросту слабо изучена. Поэтому для организации светокультуры используйте универсальные светильники, например, светодиоды полного спектра. Они излучают длины всех волн в области ФАР и в той или иной степени закрывают потребности растений в свете. 

Также, при выборе универсального спектра обращайте внимание на те облучатели, у которых высока доля синего  — он будет сдерживать вытягивание растений, что сохранит их декоративный вид.

Суккуленты это не отдельное семейство растений — правильнее рассматривать суккулентность как механизм для выживания. Вместе с нетипичным видом такие растения отличаются физиологией. Яркий тому пример — особый путь фотосинтеза, который выделили в отдельную группу и назвали CAM (Crassulacean acid metabolism). Суккуленты эволюционно формировались в агрессивной среде — учитывайте это при организации условий для домашнего культивирования. 

Растения умеренно требовательны к интенсивности освещения. И некоторым семенам для прорастания также нужен свет. Что касается выбора облучателя с идеальным спектром — вопрос остается открытым. Но вы не промахнетесь, отдавая предпочтение белым светодиодам.